铝合金的金相组织观察
铝合金金相实验方法及实验结果
铝合金金相实验方法及实验结果引言铝合金是一种常用的轻质金属材料，在工业生产中具有广泛的应用。
金相实验是一种常用的材料测试方法，通过观察材料的组织结构和相变情况，可以评估其性能和质量。
本文旨在介绍铝合金金相实验的方法与实验结果。
方法1. 样品准备：选择合适的铝合金样品，并进行表面处理，如去除氧化层等。
2. 组织切割：使用金相切割机将铝合金样品切割成适当大小的试样。
3. 粗磨与细磨：使用金相磨片对试样进行粗磨和细磨，以去除表面的砂痕和切割留下的痕迹。
4. 电解腐蚀：将试样放入适当的电解液中进行腐蚀处理，以去除试样表面的氧化物和污染物。
5. 腐蚀后的清洗：将试样从电解液中取出，并用酒精和蒸馏水进行清洗。
6. 试样打磨：使用金相打磨机对试样进行打磨，以获得光滑的表面。
7. 试样腐蚀：将试样放入适当的腐蚀液中进行腐蚀处理，以显现材料的细微组织结构。
8. 显微镜观察：将腐蚀后的试样放在金相显微镜下观察，通过调整放大倍数和焦距，可以获取不同放大倍数下的图像。
9. 实验数据记录：对观察到的组织结构进行描述，并记录下相关的实验数据。
实验结果经过金相实验，我们观察到了铝合金的组织结构和相变情况。
具体实验结果如下：1. 铝合金的组织结构：我们观察到铝合金由颗粒状、晶粒状和晶界等组织结构组成。
不同的铝合金材料具有不同的组织特征，如晶粒大小、晶界分布等。
2. 相变情况：通过金相显微镜的观察，我们可以发现铝合金在不同条件下发生的相变情况，如固溶体的析出、晶格形变等。
3. 实验数据记录：我们记录了每个观察点的放大倍数、焦距和所观察到的组织结构特征等数据。
结论铝合金金相实验是评估铝合金材料性能和质量的重要方法。
通过观察铝合金的组织结构和相变情况，可以了解其内部结构和性能特点。
金相实验结果的准确记录和分析，有助于指导铝合金材料的生产和应用。
参考文献(请根据需要列出参考文献)。
7xxx铝合金的微观组织(金相分析)
a)未浸蚀 b)晶界浸蚀 c)晶粒浸蚀
2. 1 多相合金的浸蚀
多相合金的浸蚀，除了有 单相合金反应特征外，由 于组织中有明显的相组成 物，电位差距较大，发生 相之间的电化学腐蚀，其 中一相被溶去一薄层，而 相界被浸蚀较深呈现凹坑， 结果在相与相界间相与相 间出现凹坑，从而显示出 相或组织
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
合金成分设计
熔炼、铸造
均匀化处理
热加工（轧制、挤 压、锻造）
微观组织检测
固溶 + 时效
性能测试
机理研究
3. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析） 3. 1 铸锭的金相分析
7136铝合金铸态金相组织照片 （1）晶界存在较多非平衡结晶相 （2）晶界较粗、弯曲（铸造缺陷多） （3）存在过饱和固溶体（冷却速度快） （4）存在成分偏析现象（晶粒内部有枝晶）
BSE分析：
再结晶晶粒 ：内部均匀 未再结晶晶粒：内部不均匀
EBSD分析（晶界图）：
EBSD 再结晶：晶粒内部无小角度晶界 未再结晶: 晶粒内部有小角度晶界
3. 5.1 轧制变形铝合金的微观组织（典型组织）
等轴晶粒沿轧制方
向被拉长为纤维组
织
未溶相沿轧制方向 呈链状排列
7B50铝合金轧制变形态金相组织图 a）80% b）90% c）95% d）图b局部放大
常用的金相பைடு நூலகம்示方法
1. 光学法
把金相试样放在反射光中，把 肉眼无法分辨的光学信息转化 为可变衬度的方法。如偏振状 态与位向差异，试样不经过其
他显示方法，只利用显微镜上
铝合金铸锭（未腐蚀） 组成相与基体对入射 光的反射能差异大 的特殊附件来实现的
2. 化学浸蚀法
铝合金 金相组织判定
铝合金金相组织判定
铝合金金相组织判定
铝合金的金相组织是指金属中熔体本身的基本组成部分，影响金属塑性的重要因素之一，主要包括α型、β型和γ型三种。
α型铝合金金相组织主要由铝原子组成的六方晶粒组成，α型铝合金金相组织有良好的塑性，但其机械强度较低，因而不能大量使用，大多数用于制造焊接结构件，例如螺栓、螺母等零件。
β型铝合金金相组织主要由双六方晶粒和不同角度的铝原子构成，具有较高的机械强度和较低的塑性，被大量用于制造大型结构件，例如机床、船用机器等，也可用于制作大型电子器件。
γ型铝合金金相组织主要由铝原子、铬原子、钛原子和铁原子构成，并由双六方晶粒组成，具有较高的塑性和机械强度，可大量用于制造航空航天机械、汽车及其它普通结构件。
此外，γ型铝合金也可用于制作特殊零件，如汽油喷射器、超级电容器等。
因此，铝合金的金相组织对铝合金性能和应用有重要影响，应充分利用金相分析技术，确定其金相组织，以更好的满足铝合金性能和使用要求。
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铝合金金相组织图
铝合金金相组织图王元瑞 上海材料研究所检测中心（上海200437） 1材料：AC4CHV组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+极少量Mg2Si和S(Al2CuMg)+少量长条针状β(Al9Fe2Si2)相抛光态形貌500× β(Al9Fe2Si2)相(20%硫酸水溶液) 500× Mg2Si相(25%硝酸水溶液) 500×2 材料：LY-12CZ组织说明：α(Al)基体上有褐色的可溶的强化相S(Al2CuMg)和Al2Cu及不可溶的黑色的杂质相Al6(FeMnSi)，晶粒沿变形方向伸长抛光态形貌500× 腐蚀态(混合酸水溶液)形貌 500×3 材料：A390组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si+S(Al2CuMg)及少量针状(Al-Fe-Si)等杂质Fe相抛光态形貌500× S(Al2CuMg)相(25%硝酸水溶液) 500× Al-Fe-Si相(20%硫酸水溶液) 500×4 材料：T B -2 M组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si +鱼骨状 Mg 2Si 和蜂窝状S(Al 2CuMg)+少量细短针状Β(Al 9Fe 2Si 2)相抛光态形貌 500× Mg 2Si 相(25%硝酸水溶液) 500× S(Al 2CuMg)相(20%硫酸水溶液) 500×5 材料：ADC-12 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al 2Cu+少量Mg 2Si+杂质AlFeMnSi 和细针状T(Al 2FeSi 2)相抛光态形貌 500× AlFeMnSi 相(混合酸) 500× Mg 2Si 相(20%硫酸水溶液) 500×6 材料：YL102 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量块状初生Si+杂质针状β(Al 9Fe 2Si 2)相和粗针状Al 3Fe 相抛光态形貌 500× Al 3Fe 相(20%硫酸水溶液) 500× β(Al 9Fe 2Si 2)相(0.5%HF 水溶液) 500×。
A356铝合金的组织与性能研究
A356铝合金的组织与性能研究A356铝合金的组织主要由α-Al固溶体、硅和镁等相组成。
固溶体的成分和分布对合金的强度和硬度有重要影响。
硅相主要是硅颗粒，可以细化合金的晶粒和增加强度。
镁相主要是镁铸型合金中的二次相，可以增加合金的强度和塑性。
为了研究A356铝合金的组织特点，我们使用了金相显微镜进行观察和分析。
观察结果显示，A356铝合金的晶粒呈均匀细小的结构，晶粒大小约为20-50μm。
在晶界处能够观察到硅颗粒，其尺寸约为5-10μm。
此外，在镁铸型合金中还能够发现一些间隙相，尺寸较小，主要分布在晶界附近。
进一步地，我们对A356铝合金的力学性能进行了测试。
拉伸试验的结果显示，A356铝合金的屈服强度约为170MPa，抗拉强度约为300MPa，延伸率约为7%。
这些结果表明，A356铝合金具有较高的强度和一定的塑性，具备良好的可加工性。
此外，我们还对A356铝合金进行了硬度测试。
硬度测试结果显示，A356铝合金的硬度（HB）约为80。
这进一步证明了A356铝合金的较高强度和硬度特点。
A356铝合金的研究也涉及到其热处理工艺的优化。
通过合适的热处理工艺，可以进一步调控合金的组织和性能。
例如，固溶处理可以有效分散和溶解硅相，从而细化晶粒，并提高合金的韧性。
时效处理可以进一步沉淀和弥散硬质相，增强合金的强度和硬度。
总结起来，A356铝合金具有均匀细小的晶粒结构，硬度适中，抗拉强度和塑性较高。
在热处理工艺方面，固溶处理和时效处理可以进一步改善合金的性能。
对A356铝合金的组织和性能的深入研究，有助于提高其应用的效果和质量，为相关工业领域的发展提供技术支持。
adc12铝锭金相组织
adc12铝锭金相组织ADC12铝锭是一种常见的铝合金材料，具有广泛的应用领域。
本文将从金相组织的角度介绍ADC12铝锭的特点和应用。
一、ADC12铝锭的特点ADC12铝锭是一种具有良好机械性能和加工性能的铝合金材料。
其化学成分主要包括铝（Al）、铜（Cu）、铁（Fe）、锌（Zn）、硅（Si）等元素。
ADC12铝锭具有以下特点：1.1 优良的机械性能ADC12铝锭具有较高的强度和硬度，同时还具有较好的韧性和延展性。
这使得ADC12铝锭在制造各种零部件和结构件时能够承受较大的载荷和变形，同时还能保持稳定的形状。
1.2 良好的耐蚀性ADC12铝锭中含有一定量的铜和硅等元素，这些元素能够增强材料的耐蚀性能。
因此，ADC12铝锭在潮湿、腐蚀等环境中具有较好的耐蚀性，能够长时间保持其表面的光洁度和外观。
1.3 优异的加工性能ADC12铝锭具有良好的铸造性能和可加工性。
它可以通过压铸、挤压、锻造等多种加工工艺进行成型，能够制造出复杂形状的零部件和结构件。
同时，ADC12铝锭还能够进行热处理，进一步改善材料的性能。
二、ADC12铝锭的金相组织金相组织是通过金相显微镜观察材料的组织结构和相分布来进行分析和研究的一种方法。
对于ADC12铝锭来说，其金相组织主要包括铝基固溶体和硅相。
2.1 铝基固溶体铝基固溶体是ADC12铝锭中的主要组织相，其含量通常在80%以上。
铝基固溶体具有良好的塑性和韧性，能够增强材料的强度和延展性。
同时，铝基固溶体还能够提高ADC12铝锭的耐热性和耐腐蚀性。
2.2 硅相硅相是ADC12铝锭中的主要强化相，其含量通常在10%左右。
硅相具有较高的硬度和强度，能够显著提高材料的抗拉强度和硬度。
硅相的形态和分布对ADC12铝锭的性能影响较大，一般希望硅相分布均匀细小，以获得最佳的强化效果。
三、ADC12铝锭的应用ADC12铝锭具有广泛的应用领域，主要包括汽车制造、电子电器、机械设备等方面。
具体应用如下：3.1 汽车制造ADC12铝锭在汽车制造中被广泛应用于发动机缸盖、曲轴箱、变速器壳体等零部件的制造。
铝及铝合金的金相检验
– 五级针孔
• GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低 倍组织检验方法》
– 缺陷分为22种 – 晶粒度检验 – 断口检验
变形铝合金的缺陷
• 疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一 次晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷 隔、铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、 挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良 、锻造裂纹、压质效果评定：
– 提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 – 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 – 钠变质分为6级、磷变质分为4级
• 热处理过烧组织评定
– 标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 – 分为5级
• 晶粒度评定
– 标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 – 晶粒度分为8级
– 铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、铸造 铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、压铸铝 合金
• 变形铝合金
– 热处理不可强化铝合金
• 纯铝L系列、防锈铝LF系列
– 热处理可强化铝合金
• 硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
铝合金的宏观检验
• 1、试样的制备
相 – Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
• ZL2xx系列
– 可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性， – 铸造性比铝硅系差 – 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
变形强化铝合金
• 只能采用加工硬化的方法来提高强度
– 纯铝 – 防锈铝
铝合金金相组织检验与力学性能实验
实验1.31.4铝合金金相组织的观察及力学性能测定一、实验目的1. 巩固制备金相试样的方法与技术2. 了解各种加工工艺对铝合金显微组织以及力学性能（硬度）的影响二、实验内容1.对4种试样进行硬度测试本次试验采用的是TH320全洛氏硬度计。
洛氏硬度的试验原理：将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分两个步骤，在初试验力F 和主试验力F 先后作用下，压入试样表面，保持一定时间，卸除主试验方，保留初试验力，此时的压入深度为h ，在初试验力作用下的压入深度为h ，它们之差e （^h ）来表示压痕深度的永久增量。
每压入0.002mm 为一个洛氏硬度单位。
°洛氏硬度试验原理图如图1所示样品测试面需要经过200号水砂纸磨光，以满足测试得粗糙度要求。
背面平整，测试面与背面没有明显歪斜。
测试过程中，总试验力的保持时间：5s ；主试验力卸除时间：2s 。
之所以选择5s 的总试验力保持时间，是考虑样品较软，但又没有明确的实验表明，铝合金样品在硬度测试过程中存在缓慢变形的明确说法，所以，选择居中的时间6至7s ，也是可以的。
本次实验所涉及的样品中内应当包括：铸态、固溶处理、固溶处理+轧制、固溶处理+轧制+时效，4种样品。
每个样品至少测试4点，第一点不计。
两相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的4倍，并且不应小于2mm ；任一压痕中心距离试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍，并且不应小于1mm 。
分别记录4种样品的硬度数据，并结合之后所观察得到的金相组织作出恰当分析。
2.制备、观察4种金相试样。
本次实验制备、显示一个样品，此样品是在之前的课程中制作的。
样品涉及4种工艺，具体参见下表： 工艺 编号 说明 铸造状态 1 每位学样品制备合格后， 固溶处理 2 除了察自己的样品，还需 固溶处理+轧制 3 要观察其他同学制备的其他固佑处J 效轧制+时 43种工艺的样品。
领取属于自己的铝合金样品后，按照金相样品制备的一般要求进行。
金相显微组织下的一些缺陷及图片说明
抛光3系铝合金时，抛光后金相观察到一些黑点，请问那些黑点会是什么？脏东西？夹杂？ 磨了好久都磨不掉！7楼: Originally posted by geoge at 2011-11-23 18:03:19: 抛光3系铝合金时，抛光后金相观察到一些黑点，请问那些黑点会是什么？脏东西？夹 杂？磨了好久都磨不掉！ 黑点有多种可能性：1、疏松的孔洞，这种黑点是因为反射光在孔洞里面，就是黑色；2、 抛光膏沾黏在金属表面，很细小，形状太同一方向的“小尾巴” ；3、抛光时抛光布上面的纤 维造成的压痕，也会带有小尾巴！3、如果这种黑点不是布满在视野范围内的，偶尔有几个 小黑点甚至是比较大的黑点，那就是夹杂了！ ！以上是经验，仅供参考。
对于铝合金试样，楼主的制备方法也就只能做成这个样子了。
要想看清楚铝合金的晶界，必 须要电解抛光+阳极制膜+偏光显微镜观察。
材料是 7075 铝合金 正常温度铝熔体凝固过程，平时组织如图 1，可以看到晶界比较清晰，晶粒内部有很多析出 相； 而温度更高热铝熔体凝固后的金相组织如图 2， 其性能 （尤其是延伸率） 比起前者大大降低， 晶界看起来比较暗。
是否可以看出是发生过烧了呢？还只是腐蚀染色的问题。
那么性能的降低可能是什么原因， 谢谢 腐蚀剂是混合酸。
在金相观察中有些问题困扰我很久了，希望大家帮忙哦 1、相关参考书中说，7 系列铝合金微观组织是枝晶网络组织，那么枝晶网络结构和晶粒有 什么关系？我在腐蚀后好像只能看到枝晶， 那么晶粒就是枝晶网络结构包裹的区域吗？另外 枝晶间距如何测量？ 还是以我的照片为例吧， 我死活看不出来那部分是晶粒。
。
。
是腐蚀的问题吗？希望高手帮忙 标示出来一个晶粒，谢谢 2、铝合金晶粒的观察是否最好通过阳极覆膜再偏振光来进行？还是通过更换腐蚀剂也能很 好的观察晶粒大小？偏光和普通光的区别是什么？为什么标准中说腐蚀 10 几秒钟，而我腐 蚀 1 分多效果不好。
铝金相实验报告
一、实验名称铝金相分析二、实验目的1. 掌握铝金相试样的制备方法。
2. 学习使用金相显微镜观察和分析铝的显微组织。
3. 了解铝的成分、组织结构与其性能之间的关系。
4. 结合理论，加深对金属材料微观结构的认识。
三、实验原理金相分析是一种利用光学显微镜观察金属材料的显微组织结构的方法。
通过制备金相试样，并在金相显微镜下观察，可以了解材料的内部结构，从而分析其性能和工艺过程。
铝是一种轻质金属，具有良好的塑性、导电性和耐腐蚀性。
其显微组织主要由固溶体、析出相和杂质相组成。
通过金相分析，可以观察铝的晶粒大小、形态、分布以及析出相的类型和分布情况。
四、实验材料与仪器1. 实验材料：纯铝、铝合金试样。
2. 仪器设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机、各号金相砂纸、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液。
五、实验步骤1. 试样制备1.1 取样：从纯铝和铝合金试样上截取一定尺寸的试样。
1.2 粗磨：使用砂轮机对试样进行粗磨，去除表面的氧化层和杂质。
1.3 细磨：使用不同号数的砂纸对试样进行细磨，直至达到所需的抛光程度。
1.4 抛光：使用抛光机对试样进行抛光，使其表面光滑。
1.5 浸蚀：将抛光后的试样放入3~5硝酸酒精溶液中，进行浸蚀，以突出组织结构。
1.6 清洗：将浸蚀后的试样用脱脂棉擦干。
2. 金相显微镜观察2.1 将制备好的试样放置在金相显微镜的载物台上。
2.2 调整显微镜的焦距和光圈，使试样清晰可见。
2.3 观察试样的晶粒大小、形态、分布以及析出相的类型和分布情况。
六、实验结果与分析1. 纯铝试样1.1 晶粒大小：纯铝的晶粒大小较为均匀，平均晶粒尺寸约为5μm。
1.2 晶粒形态：纯铝的晶粒呈多边形，具有一定的方向性。
1.3 析出相：纯铝中几乎没有析出相。
2. 铝合金试样1.1 晶粒大小：铝合金的晶粒大小与纯铝相似，平均晶粒尺寸约为5μm。
1.2 晶粒形态：铝合金的晶粒形态与纯铝相似，具有一定的方向性。
1.3 析出相：铝合金中存在析出相，主要呈针状或片状分布。
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实验套数
1
每组人数
6
最多容纳人数
10
实验项目简介：
通过制备试样，并在显微镜下观察对比铝合金热处理前后的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识铝合金的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念，进一步认识热处理的目的和作用。
实验目的：
1.掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法；
2.掌握金相显微镜的使用方法；
3.认识Al-Si合金热处理前后的金相组织；
4.结合理论，理解Al-Si合金成分、热处理工艺与组织之间的相互关系。
对实验原理与查阅手册和文献了解铝合金常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。
铝合金的金相组织观察
项目编号
08505923
项目名称
铝合金的金相组织观察
面向专业
材料成型与控制工程
课程名称
材料成型与控制工程专业综合实验
教材、实习指导名称
材料成型与控制工程专业实验指导书
所属院系
材料科学与工程学院
所属实验室
材料成型实验室
实验类别
专业课
实验类型
综合
实验要求
选做
难易程度
中等
计划学时
15
学分
对操作技能与仪器设备的要求：
要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。仪器设备：手锯、砂纸、抛光机、吹风机、金相显微镜等。
对实验报告的要求：
1.记录实验过程；
2.根据金相照片分析成分和金相组织的关系；
3.配合相关理论知识，阐明热处理对金相组织的影响；
4.要求用正规实验报告纸，书写清晰。
其他特殊要求：
无。